内容正文:
专题08 解三角形(练习)
一、填空题
1.在中,,其面积为,则边 .
2.在中,角、、所对的边分别为、、,若,,,则 .
3.的内角,,的对边分别为,,,若,,,则 .
4.如图A,B两点在河的两岸,在B同侧的河岸边选取点C,测得,则A,B两点间的距离为 米.
5.已知中,,则AB中线CM长等于 .
6.在中,内角所对的边分别是,若,则的值为 .
7.已知函数的部分图象如图所示.若在中,,则面积的最大值为 .
8.在中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,,则的值是 .
9.在中,角所对的边分别为,若,且,则周长的最大值为 .
10.已知点O,A,B,C均在同一平面内,,,,当取最大值时, .
11.在中,,的对应边分别为,,且,,,那么满足条件的三角形的个数有 个.
12.为锐角三角形,其三个内角的对边分别为,且,则周长的取值范围为 .
13.在中,角,,的对边分别为,,,若,,则的最大值为 .
14.在边长为1的正六边形中,记以为起点,其余顶点为终点的向量分别为,,,,,以为起点,其余顶点为终点的向量分别为,,,,.记,为的两个三元子集,则的最小值为 .
二、单选题
15.在中,,则的形状为( )
A.正三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰三角形
16.已知,,且、不共线,则的面积为( )
A. B.
C. D.
17.对于,角A、B、C的对边分别为a、b、c,有如下判断:①若,则为等腰三角形;②若,则;③若,,,则符合条件的有两个:④若,则是钝角三角形.其中正确的个数是( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
18.在中,,点满足,若,其中,动点的轨迹所覆盖的面积为( )
A. B. C. D.
三、解答题
19.在中,点D在上,,.
(1)求的值;
(2)若,求的长.
20.在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若,点D是线段AC上的一点,且,.求的周长.
21.已知锐角ABC的三个内角A,B,C所对的边为a,b,c,.
(1)求角B的大小;
(2)求的取值范围.
22.在中,角所对的边分别记作已知的周长为,且有.
(1)求的面积;
(2)设内心为,外心为O,,求外接圆半径.
注:在中,有,其中r和R分别为三角形内切圆与外接圆的半径.
23.某海域的东西方向上分别有两个观测点(如图),它们相距海里.现有一艘轮船在点发出求救信号,经探测得知点位于点北偏东,点北偏西,这时,位于点南偏西且与点相距海里的点有一救援船,其航行速速为海里/小时.
(1)求点到点的距离;
(2)若命令处的救援船立即前往点营救,求该救援船到达点需要的时间.
24.如图,在△ABC中,AB=BC=2,D为△ABC外一点,AD=2CD=4,记∠BAD=α,∠BCD=β.
(1)求的值;
(2)若△ABD的面积为,△BCD的面积为,求的最大值.
25.在中,内角A,B,C对应的三边分别为a,b,c,且.
(1)若,,求的面积;
(2)若点D在线段CB上,于点E,且,当最大时,求的值.
26.著名的费马问题是法国数学家皮埃尔·德·费马(1601—1665)于1643年提出的平面几何极值问题:“已知一个三角形,求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小”费马问题中的所求点称为费马点,已知对于每个给定的三角形,都存在唯一的费马点,当的三个内角均小于时,则使得的点M即为费马点,在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.若M是的“费马点”,,.
(1)求角A;
(2)若,求bc的值;
(3)在(2)的条件下,设,若当时,不等式恒成立,求实数n的取值范围.
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专题08 解三角形(练习)
一、填空题
1.在中,,其面积为,则边 .
【答案】10
【分析】由三角形的面积公式求解.
【解析】由,得,
得,
故答案为:10
2.在中,角、、所对的边分别为、、,若,,,则 .
【答案】
【分析】由余弦定理可得答案.
【解析】,
,
故答案为:
3.的内角,,的对边分别为,,,若,,,则 .
【答案】
【分析】直接由平方关系以及正弦定理即可求解.
【解析】中,由,,,
可得,,
又,故由正弦定理得,.
故答案为:.
4.如图A,B两点在河的两岸,在B同侧的河岸边选取点C,测得,则A,B两点间的距离为 米.
【答案】
【分析】求出,结合正弦定理即可求解.
【解析】由题意,
由正弦定理得,
故,故A,B两点间的距离为.
故答案为:.
5.已知中,,则AB中线CM长等于 .
【答案】/
【分析】利用两次余弦定理计算即可求解.
【解析】由题意知,
在中,由余弦定理得,
在中,由余弦定理得.
故答案为:
6.在中,内角所对的边分别是,若,则的值为 .
【答案】
【分析】利用余弦定理可得答案.
【解析】若,则,
可得,
由余弦定理得.
故答案为:.
7.已知函数的部分图象如图所示.若在中,,则面积的最大值为 .
【答案】/
【分析】先由图象依次求解的值,由,代入解析式求,在中,设三边,由已知对边角,利用余弦定理与重要不等式求最大值,从而得面积的最大值.
【解析】由图象可得,解得,
所以,由,
由图,
即,
由,得.
故,
在中,,
,即,
设角的对边为,由,
则,
,当且仅当时等号成立.
,
所以面积最大值为.
故答案为:.
8.在中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,,则的值是 .
【答案】3
【分析】依次由正弦定理、余弦定理边角互换得条件等式,代入所求式子即可求解.
【解析】因为,所以,
所以,所以.
故答案为:3.
9.在中,角所对的边分别为,若,且,则周长的最大值为 .
【答案】
【分析】先由已知条件结合正弦定理得到,然后证明,最后说明当时,即可得到周长的最大值为.
【解析】由已知有,
结合正弦定理就有,故.
从而,
故,从而,由知.
而当时,满足全部条件,此时.
所以周长的最大值为.
10.已知点O,A,B,C均在同一平面内,,,,当取最大值时, .
【答案】
【分析】根据向量运算得出边长,再应用余弦定理结合基本不等式即可求出边长.
【解析】因为,,
所以,
在中,设,
所以,
当余弦值最小时,最大,
当且仅当,即,最大,
所以满足条件.
故答案为:.
11.在中,,的对应边分别为,,且,,,那么满足条件的三角形的个数有 个.
【答案】0
【分析】根据余弦定理及一元二次方程的判别式求解即可.
【解析】由余弦定理可得,
即,则,
所以方程无实数根,即满足条件的三角形的个数有0个.
故答案为:0.
12.为锐角三角形,其三个内角的对边分别为,且,则周长的取值范围为 .
【答案】
【分析】借助正弦定理结合所给条件可将周长用表示,结合锐角三角形的性质可得的范围,即可得解.
【解析】由正弦定理可得,
则,,
则周长为
,
由为锐角三角形,则,解得,
故,则,
即周长的取值范围为.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题关键点在于借助正弦定理结合所给条件将边用角表示出来后,可用表示周长,从而可由的取值范围得到周长的取值范围.
13.在中,角,,的对边分别为,,,若,,则的最大值为 .
【答案】
【分析】根据正弦定理结合两角和差的正余弦公式求解可得,再根据正弦定理化简,结合三角函数值与角度范围的关系求解即可.
【解析】由正弦定理结合,得,
则,即,
故,则,故,解得.
由正弦定理,有,
故
,
设,且,则.
又,故,且,故.
故,即,
故,则的最大值为.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是利用正弦定理进行边换角,然后再结合辅助角公式和正弦型函数的最值即可.
14.在边长为1的正六边形中,记以为起点,其余顶点为终点的向量分别为,,,,,以为起点,其余顶点为终点的向量分别为,,,,.记,为的两个三元子集,则的最小值为 .
【答案】
【分析】由“两个向量模长越大、夹角越小则两个向量的和向量的模长越大”结合可知正六边形结构特征求出的最大值;由数量积概念可知对于,当与达到最大时与此时方向相反,故此时达到最小值.
【解析】根据向量加法平行四边形法则以及几何意义可知:
当两个向量夹角为锐角时,两个向量模长越大、夹角越小则两个向量的和向量的模长越大.
所以由正六边形结构特征可知的最大值为,
连接正六边形交于点,
则由正六边形结构特征可知为正三角形,为其边上的中线,
且由正六边形结构特征,,,
所以由题意以及余弦定理得:
,
即,
所以,,,
所以,
故由向量加法法则;
所以当时,最大,
同理时,最大,
与此时方向相反,
故此时达到最小值为.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键在于明确的最大值为和的最大值为.
二、单选题
15.在中,,则的形状为( )
A.正三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰三角形
【答案】B
【分析】利用二倍角的余弦公式,结合余弦定理化简即可得解.
【解析】在中,,则,
由余弦定理得,整理得,则,
所以是直角三角形.
故选:B
16.已知,,且、不共线,则的面积为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用向量的数量积写出其夹角的表达式,结合同角三角函数的平方式以及三角形的面积公式,可得答案.
【解析】设与的夹角为,由,则,
由,则.
故选:B.
17.对于,角A、B、C的对边分别为a、b、c,有如下判断:①若,则为等腰三角形;②若,则;③若,,,则符合条件的有两个:④若,则是钝角三角形.其中正确的个数是( )个
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据余弦函数单调性判断①;根据正弦定理判断②;根据余弦定理判断③;根据两角和的余弦公式和余弦函数相关知识判断④.
【解析】对于①,若,由单调递减可知,,则为等腰三角形,故①正确;
对于②,若,则,由正弦定理可知,故②正确;
对于③,若,,,由余弦定理得,,则,
所以符合条件的有一个,故③错误;
对于④,若,则,
所以,因为,所以,所以是钝角三角形,故④正确.
综上所述,①②④正确,③错误,正确的个数为3.
故选:C
18.在中,,点满足,若,其中,动点的轨迹所覆盖的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,不妨用坐标法处理;建立平面直角坐标系,根据题意,求得点坐标,根据向量线性运算的几何意义,求得动点构成的图形形状以及范围,结合余弦定理和三角形面积公式,即可求得面积.
【解析】根据题意,不妨过点作的垂线,垂足为,
以为坐标原点,建立平面直角坐标系如下所示:
根据题意,可得坐标如下:
,
设点的坐标为,由
可得:,
故可得.则点坐标为.
设点的坐标为,由,
由向量的线性运算性质可知,点的轨迹是:
以为一组邻边的平行四边形内的任意一点,含边界.
故可得,
故可得,则.
则以为一组邻边的平行四边形的面积
.
故选:.
【点睛】本题考查向量的线性运算,涉及余弦定理解三角形,以及三角形面积公式的应用;需要注意,本题中,也可以通过几何方法确定点的轨迹图形,解析法只是方法之一;属综合困难题.
三、解答题
19.在中,点D在上,,.
(1)求的值;
(2)若,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理与正弦定理依次求得,从而得解;
(2)利用向量的线性运算与数量积的运算法则即可得解.
【解析】(1)在中,,,则,
所以
,所以,
又,则.
(2)因为,则,
所以,
又,
所以
,
则.
20.在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若,点D是线段AC上的一点,且,.求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理与和角公式,由题设得到,结合内角范围即得;
(2)由等面积和余弦定理联立,求出即得三角形的周长.
【解析】(1)由和正弦定理,(*),
因,
代入(*)化简得,,即,
因,故得,因,则.
(2)由题意知,是的平分线.由可得,
,化简得,①
又由余弦定理,,即②,
将①代入②可得,,解得,(舍去),
故的周长为.
21.已知锐角ABC的三个内角A,B,C所对的边为a,b,c,.
(1)求角B的大小;
(2)求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据给定条件,利用诱导公式,结合正弦函数单调性求出角B.
(2)利用正弦定理边化角,再利用三角恒等变换,结合正弦函数性质求解即得.
【解析】(1)在锐角中,,则,,
于是,即,而,则,
所以.
(2)由(1)知,,由,得,
由正弦定理得
,
而,则,,
所以的取值范围是.
22.在中,角所对的边分别记作已知的周长为,且有.
(1)求的面积;
(2)设内心为,外心为O,,求外接圆半径.
注:在中,有,其中r和R分别为三角形内切圆与外接圆的半径.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1) 直接由三角形的面积公式即可求得答案;
(2)首先由等面积法可得内接圆的半径,再结合题干给的公式以及正、余弦定理即可求得外接圆半径为R.
【解析】(1)可知,即,解得.
(2)可知内接圆的半径.
连接IB、OB,设,则.
不妨设外接圆半径为R,则.
由角度关系,,
因此代入有
,
整理:.
右式
由于,因此,解得.
23.某海域的东西方向上分别有两个观测点(如图),它们相距海里.现有一艘轮船在点发出求救信号,经探测得知点位于点北偏东,点北偏西,这时,位于点南偏西且与点相距海里的点有一救援船,其航行速速为海里/小时.
(1)求点到点的距离;
(2)若命令处的救援船立即前往点营救,求该救援船到达点需要的时间.
【答案】(1)
(2)2小时
【分析】(1)在中利用正弦定理,求出;
(2)在中,利用余弦定理求出,根据速度求出时间.
【解析】(1)由题意知海里,
,
,
在中,由正弦定理得,
,
(海里).
(2)在中,,
(海里),由余弦定理得
,
(海里),则需要的时间(小时).
答:救援船到达点需要2小时.
24.如图,在△ABC中,AB=BC=2,D为△ABC外一点,AD=2CD=4,记∠BAD=α,∠BCD=β.
(1)求的值;
(2)若△ABD的面积为,△BCD的面积为,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理,进行转换即可;
(2)根据题意,由(1)知,求出取得最大值,最大值为.
【解析】(1)在中,由余弦定理,得,
在中,由余弦定理,得,
所以,
所以,
.
(2)由题意知,,
所以,
由(1)知,,所以,
所以
,
所以当时,取得最大值,最大值为.
25.在中,内角A,B,C对应的三边分别为a,b,c,且.
(1)若,,求的面积;
(2)若点D在线段CB上,于点E,且,当最大时,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用两角和与差的正弦公式展开化简即可得,再根据C的范围则得到,再利用余弦定理得到关于a的方程,解出后结合三角形面积公式即可得到三角形面积;
(2)设,,通过正切定义和得,再利用两角和与差的正切公式和基本不等式即可求出的最大值,最后利用两角和与差的余弦公式计算即可.
【解析】(1)因为的内角为A,B,C,所以,
由,结合正弦定理,得,
所以,,
所以,
因为,所以,所以,
因为,所以,
因为,所以,
由余弦定理,得,
所以,解得或 (不合题意,舍去),
所以,,
的面积.
(2)
如图,设,,
则在和中,,
所以,
又,所以,
因为,所以当且仅当,即时,取等号,
所以的最大值为,
由于正切函数在上是增函数,所以当最大时,角最大,
故当,时,最大,此时,,
.
【点睛】关键点点睛:本题主要考查三角恒等变换的化简应用,解题的关键在于表示出和的关系,进而将消元,再利用基本不等式求出最值.
26.著名的费马问题是法国数学家皮埃尔·德·费马(1601—1665)于1643年提出的平面几何极值问题:“已知一个三角形,求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小”费马问题中的所求点称为费马点,已知对于每个给定的三角形,都存在唯一的费马点,当的三个内角均小于时,则使得的点M即为费马点,在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.若M是的“费马点”,,.
(1)求角A;
(2)若,求bc的值;
(3)在(2)的条件下,设,若当时,不等式恒成立,求实数n的取值范围.
【答案】(1)
(2)8
(3)
【分析】(1)由正弦定理与和角公式即可推理计算得到;
(2)设利用向量数量积定义式和等面积计算即得;
(3)利用余弦定理,推理求出,将恒成立转化为在上恒成立问题,求出在上的最小值即得.
【解析】(1)由可得,,
由正弦定理,,即,
因代入可得:,
因,则,故,得;
(2)设则由可得,
,整理得,①,
又由可得,,
整理得,;
(3)在中,由余弦定理,,即②
分别在中,由余弦定理,,
将三个等式左右分别相加,,
将①,②代入整理得,,于是,
从而,,
依题意,当时,不等式恒成立,即在上恒成立,
因,当且仅当时等号成立,
故有,即实数n的取值范围为.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于结合图形利用等面积得到,求得的值;多次利用余弦定理推理得到,从而求得,将不等式恒成立问题转化为求相关函数的最值问题.
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专题08 解三角形(讲义)
Ⅰ、基本定理公式
(1)正余弦定理:在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则
定理
正弦定理
余弦定理
公式
;
;
.
常见变形
(1),,;
(2),,;
;
;
.
(2)面积公式:
(r是三角形内切圆的半径,并可由此计算R,r.)
Ⅱ、相关应用
(1)正弦定理的应用
①边化角,角化边
②大边对大角 大角对大边
③合分比:
(2)内角和定理:
①
同理有:,.
②;
③斜三角形中,
④;
⑤在中,内角成等差数列.
Ⅲ、实际应用
(1)仰角和俯角
在视线和水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角,在水平线下方的角叫俯角(如图①).
(2)方位角
从指北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B点的方位角为α(如图②).
(3)方向角:相对于某一正方向的水平角.
(1)北偏东α,即由指北方向顺时针旋转α到达目标方向(如图③).
(2)北偏西α,即由指北方向逆时针旋转α到达目标方向.
(3)南偏西等其他方向角类似.
(4)坡角与坡度
(1)坡角:坡面与水平面所成的二面角的度数(如图④,角θ为坡角).
(2)坡度:坡面的铅直高度与水平长度之比(如图④,i为坡度).坡度又称为坡比.
解题方法总结
1、方法技巧:解三角形多解情况
在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下:
A为锐角
A为钝角或直角
图形
关系式
解的个数
一解
两解
一解
一解
无解
2、在解三角形题目中,若已知条件同时含有边和角,但不能直接使用正弦定理或余弦定理得到答案,要选择“边化角”或“角化边”,变换原则常用:
(1)若式子含有的齐次式,优先考虑正弦定理,“角化边”;
(2)若式子含有的齐次式,优先考虑正弦定理,“边化角”;
(3)若式子含有的齐次式,优先考虑余弦定理,“角化边”;
(4)代数变形或者三角恒等变换前置;
(5)含有面积公式的问题,要考虑结合余弦定理使用;
(6)同时出现两个自由角(或三个自由角)时,要用到.
3、三角形中的射影定理
在 中,;;.
Ⅳ、方法归纳
一、利用正弦定理、余弦定理解三角形
例1 在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a2,c,cosA.
(1)求sinC和b的值 ;
(2)求的值.
答案 (1),1
(2)
分析 (1)由,代入即得解,利用可得,再利用正弦定理可得解;
(2)先求解,利用两角和的余弦公式展开,即得解.
解析 (1)因为,
且,,
所以;
因为,且,
所以
又,
解得;
(2)因为,
,
所以
方法归纳: 解三角形问题的技巧
(1)解三角形时,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理,以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.
(2)三角形解的个数的判断:已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断.
二、正弦定理、余弦定理的简单应用
命题点1 三角形形状判断
例2 在中,角的对边分别是,若,则的形状为( )
A.等腰三角形 B.锐角三角形 C.直角三角形 D.钝角三角形
答案 C
分析 由正弦定理、二倍角的余弦公式和两角和的正弦公式化简已知式即可得出答案.
解析 由正弦定理可得,
所以,
即,所以,
又因为,所以,则,
又因为,所以.
故选:C.
方法归纳: 判断三角形形状的两种思路
(1)化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状.
(2)化角:通过三角恒等变形,得出内角的关系,从而判断三角形的形状.此时要注意应用A+B+C=π这个结论.
命题点2 三角形的面积
例3 已知的内角为A,B,C所对应的边分别为a,b,c,且.
(1)求角C的大小:
(2)若,求的面积.
答案 (1)
(2)
分析 (1)根据正弦定理和三角恒等变换的化简计算即可求解;
(2)由和余弦定理可得,再次利用余弦定理求出a、b,结合三角形的面积公式计算即可求解.
解析 (1),
由正弦定理得,
即,
得,
即,又,
所以,即,又,
所以;
(2)由,得,
由余弦定理得,得,
所以,又,
所以.
由(1)知,,
由余弦定理得,
又,所以,由,解得,
所以,故.
方法归纳: 三角形面积公式的应用原则
(1)对于面积公式S=absin C=acsin B=bcsin A,一般是已知哪一个角就使用哪一个公式.
(2)与面积有关的问题,一般要用到正弦定理或余弦定理进行边和角的转化.
命题点3 与平面几何有关的问题
例4 如图所示,在梯形中,,,点是上一点,,的面积为,则的长为( )
A. B. C.8 D.
答案 A
分析 设,求得,得到方程,再由的面积为,得到,联立方程组,求得的值,即可求解.
解析 由题意,设,则,
可得,整理得,
又由,即,
联立可得,联立方程组,解得,
所以.
故选:A.
方法归纳: 平面几何图形中研究或求与角有关的长度、角度、面积的最值、优化设计等问题,通常是转化到三角形中,利用正、余弦定理通过运算的方法加以解决.在解决某些具体问题时,常先引入变量,如边长、角度等,然后把要解三角形的边或角用所设变量表示出来,再利用正、余弦定理列出方程,解之,若研究最值,常使用函数思想.
三、解三角形的应用举例
命题点1 距离问题
例5 为了测量、两岛屿之间的距离,一艘测量船在处观测,、分别在处的北偏西、北偏东方向.再往正东方向行驶48海里至处,观测在处的正北方向,在处的北偏西方向,则、两岛屿之间的距离为( )
A.海里 B.海里 C.海里 D.海里
答案 D
分析 画出图形,由题意可知,,,在中,利用正弦定理求出,再由为等腰直角三角形,求出,再在中利用余弦定理可求得结果.
解析 根据题意画出图形,如图所示:
由题意知,,,所以,
在中,由正弦定理得:解得,
又,,所以,,
又,
在中,由余弦定理得:,
解得,所以、两岛屿之间的距离为海里.
故选:D.
命题点2 高度问题
例6 如图,为测量山高MN,选择和另一座山的山顶为测量观测点,从点测得点的仰角点的仰角以及;从点测得.已知山高,则山高( )
A. B. C. D.
答案 B
分析 在中计算,然后在中计算,最后在中计算出即可.
解析 根据题意,,
在中,,
由正弦定理得,
所以,
在中,.
故选:B
命题点3 角度问题
例7 《孔雀东南飞》中曾叙“十三能织素,十四学裁衣,十五弹箜篌,十六诵诗书.”箜篌历史悠久、源远流长,音域宽广、音色柔美清撤,表现力强.如图是箜篌的一种常见的形制,对其进行绘制,发现近似一扇形,在圆弧的两个端点,处分别作切线相交于点,测得切线,,,根据测量数据可估算出该圆弧所对圆心角的余弦值为( )
A.0.62 B.0.56 C. D.
答案 A
分析 由图形可知,由余弦定理求出,可得.
解析 由题意,,所以,
切线,,由切线长定理,不妨取,
又,由余弦定理,
有, .
故选:A
四、解三角形中的最值和范围问题
例8 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知bsin C+ccos B=a.
(1)若a=2,b=,求△ABC的面积;
(2)若c=2,求△ABC周长的取值范围.
解 (1)∵bsin C+ccos B=a,
∴sin Bsin C+sin Ccos B=sin A,
∴sin Bsin C+sin Ccos B=sin(B+C),
∴sin Bsin C+sin Ccos B
=sin Bcos C+cos Bsin C,
∴sin Bsin C=sin Bcos C,
∵sin B≠0,∴sin C=cos C,
又易知cos C≠0,
∴tan C=,
∵0<C<π,
∴C=.
∵a=2,b=,C=,
∴S△ABC=absin C=×2××sin
=×2××=.
(2)在△ABC中,c=2,C=,
由余弦定理得4=a2+b2-ab,
∴(a+b)2-4=3ab≤3·2,
即(a+b)2-4≤(a+b)2,
即(a+b)2≤16,
∴0<a+b≤4,当且仅当a=b时等号成立,
又a+b>c=2,
∴2<a+b≤4,∴4<a+b+c≤6,
故△ABC周长的取值范围是(4,6].
方法归纳: 解三角形中最值(范围)问题的解题策略
利用正弦、余弦定理以及面积公式化简整理,构造关于某一个角或某一边的函数或不等式,利用函数的单调性或基本不等式等求最值(范围).
(
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